新型无规共聚聚丙烯管材的应用

所属栏目:化工论文 发布日期:2011-02-26 08:00 热度:

  【摘要】结合工程实例,针对无规共聚聚丙烯(PP-R)管材的特性、安装方法、应注意问题等对PP-R管材的应用做出介绍
  【关键词】无规共聚聚丙烯管材,性能,用途,安装,注意问题
  根据国家有关文件规定,自2006年6月1日起,在城镇住宅建设中,室内给水管禁止使用冷镀锌钢管,推广使用交联聚乙烯(PE-X)管材和无规共聚聚丙烯(PP-R)管材等。在目前尚无统一的设计、施工及验收规范的情况下,根据工程的实际应用谈谈对新型管材PP-R管的认识。
  无规共聚聚丙烯又称三型聚丙烯,是采用先进的气相聚合工艺合成的丙烯与乙烯的无轨共聚物。其中乙烯含量为5%以内,无规分布在聚丙烯分子链上。其管材规格直径为20-110mm,性能优点显著,抗冲击强度高,耐高低温,拉伸屈服强度高。产品主要用于建筑冷热水系统、饮用水系统及地板采暖系统等。
  一、 性能特点
  1、卫生、无毒
  管材的分子中仅有碳、氢元素,无毒,卫生可靠,在原料合成、成型加工、产品使用及废弃全过程均不会对人体及环境造成不良影响,被称为绿色建材。
  2、耐热保温
  管材的维卡软化点为131.5℃,在一定使用压力下,70℃使用温度的条件下,可长期使用(50年以上),最高使用温度达95℃,完全满足建筑给排水设计规范规定的热水系统的使用要求。其热导率为0.21W/(m•k),仅是钢管热导率的1/200。与金属管相比,用于热水及采暖系统中可节约大量的保温材料和能源。
  3、施工安装简单、安全可靠
  同种PP-R材料制成的管材和管件间的热熔连接为分子与分子间的熔合,整个管道系统连接成为一个整体,且还可采用电熔连接。用热熔连接器,在几秒中即可完成连接工艺,连接后的部位,强度大于管材本身强度的1.4倍。
  4、水流阻力小、无绣垢
  管材与大多数化学物质无腐蚀性反应,可承受pH值在1~14范围内的强酸和强碱的腐蚀。管材内壁光滑,流动阻力小,不结垢。
  5、废料可回收
  在生产及施工过程中的废料可回收利用,废料经清洁、破碎后可直接用于管材、管件的再生产。回收料用量不超过10%,不影响产品质量。
  二、 管材用途
  (1)建筑物的冷热水系统,包括集中供热系统。
  (2)建筑物的采暖系统,包括地板、辐射采暖等。
  (3)纯净水、直饮水和矿泉水系统管网。
  (4)用于中央(集中)空调系统。
  (5)用于食物、化工、电子等工业管网。
  (6)用于园林喷灌或农田灌溉。
  三、管道安装
  1、管道的热熔连接
  (1)接通专用热熔工具电源,达到设定工作温度后方可开始操作。
  (2)管材切割应使用专用管剪或管道切割机,必要时亦可使用锋利的钢锯,但切割后管材断面应去掉毛边或毛刺。管道的断面必须垂直于管轴线。
  (3)用卡尺和合适的笔在管段测量并绘出热熔深度,热熔深度应符合表1要求。
  (4)熔接弯头或三通时,按设计图纸要求,应注意其方向性,在管件和管材的直线方向上,用辅助标志明确其位置。
  (5)连接时,无旋转地把管端导入加热套内直到所标深度,同时,无旋转地把管件推到加热头上,达到规定标志处,加热时间必须满足表1的规定,有厂家规定的执行厂家规定。
  (6)达到加热时间后,立即把管材与管件从加热套与加热头上同时取下,迅速无旋转地直接均匀插入到所标深度,使接头处形成均匀凸缘。
  (7)在表1规定的加工时间内,刚熔接好的接头还可校正,但严禁旋转。
  PP-R管道热熔连接要求表1
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  注:若环境温度小于5℃,加热时间应延长50%。
  2、管道的法兰连接
  (1)将相同压力等级的法兰盘套在管道上。
  (2)PP-R过渡接头与管道热熔连接步骤应符合上述要求。
  (3)校直两对应连接件,使连接的两片法兰垂直于管道轴线,表面相互平行。
  (4)法兰的垫圈应采用耐热、无毒、耐老化的弹性垫圈。
  (5)应使用相同规格的螺栓,安装方向应一致。螺栓应对称紧固,紧固好的螺栓应露出螺母之外,宜平齐。螺栓、螺帽宜采用镀锌件。
  (6)连接管道的长度应精确,当紧固螺栓时,不应使管道产生轴向拉力。
  (7)法兰连接部位应设置支、吊架。
  3、管道的修补
  (1)未暗埋的有针眼的管道可在管道加压测试前切去,并用普通热熔法换上新管道。
  (2)已暗埋的有针眼的管道,可使用PP-R维修棒进行补洞。
  四、安装施工中应注意的问题
  (1)较金属管道硬度低、刚性差,在搬运、施工中应注意加以保护,避免不适当外力造成机械损伤。在暗敷后应标出管道位置,避免二次装修造成管道破坏。
  (2)PP-R管5℃以下存在一定低温脆性,冬季施工要注意,切管时要用锋利刀具缓慢切割。对已安装的管道不能重压、敲击,必要时对易受外力部位覆盖保护物。
  (3)PP-R管长期受紫外线照射易老化降解,安装在户外或阳光直射处必须包扎深色防护层。
  (4)PP-R管除了与金属管或用水器连接使用带螺纹嵌件或法兰等机械连接方式外,其余均应采用热熔连接,使管道一体化,无渗漏点。
  (5)PP-R管的线膨胀系数较大(0.15mm/m•k),在明装或非直埋暗敷布管时必须采取防止管道膨胀变形的技术措施。
  (6)管道安装后在封管(直埋)及覆盖装饰层(非直埋暗敷)前必须试压。冷水管试压压力为系统工作压力的1.5倍,但不得小于1.0MPa;热水管试验压力为工作压力的2倍,但不得小于1.5MPa。试压时间与方法执行生产厂家技术规程规定。
  (7)PP-R管明敷或非直埋暗敷布管时,必须按规定安装支、吊架。
  五、工程实例
  近年来,PP-R管的应用逐渐广泛。山东某师范大学位于城区东部的住宅小区中的冷热水给水、地板采暖管道均采用了PP-R管,且均为暗敷设。工程完成后,室内几乎看不到管道,使用性能较高。
  1、经济性比较
  作为给水管道时,PP-R管比镀锌钢管的一次性投入要高,使用后年平均费用仅为镀锌钢管的1/3。
  2、安装性能比较
  与镀锌钢管相比,PP-R管安装操作简单,工人劳动强度低,工期可大大缩短。
  3、综合评价
  管道安装完毕后,经过水压试验的考验,PP-R管管道无渗漏,流出水质清澈无异味,达到了预期效果。
  
  
  参考文献:
  1、 山东省标准《建筑给水聚丙烯(PP-R)管道工程技术规程》
  DBJ14-BS11-2001
  2、 中华人名共和国国家标准《冷热水用聚乙烯管道系统第2部
  分:管材》GB/T18742.2-2002

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